美洲(学名:Limulus polyphemus)是一种
节肢动物门,属于剑尾纲
鲎科。它们的身体分为头胸部、分节的腹部和长长的尾刺。头胸部侧面有一对复眼和一对感受紫外线的单眼。美洲鲎主要分布在
墨西哥湾和
北美洲东岸,特拉华湾是它们的主要活动区域。它们喜欢栖息在泥泞的河流、河口沼泽和
红树林,喜欢居住在盐度较低的河口。美洲鲎主要以
软体动物门、
环节动物门和其他水底无脊椎动物为食,也包括虾和乌贼。它们可以生长至51厘米长,是近危物种。美洲鲎的卵是许多岸鸟的主要食物来源,而幼鲎和成年鲎则是
绿海龟的食物。此外,美洲鲎也被用作渔饵、
生物医学和科学研究。除了美洲鲎外,
鲎科还有三种现存物种,但它们仅分布在
亚洲。
形态特征
美洲鲎体
雄性前体宽度137-213毫米,
雌性前体宽度243-351毫米。可以生长至51厘米长。鲎的身体分为三部分:最大的部分是头胸部,然后是分节的腹部,再下边是一根长长的尖尾刺。它的头胸部侧面有一对复眼,每只眼睛是由若干个小眼睛组成。另外还有一对感受紫外线的单眼。头胸甲的顶部上面有五眼,底部两只眼,靠近嘴的每一侧上有复眼,总共九只眼睛。此外,尾部带有一系列沿长的光感应器官。这个古老的物种有一个独特而有趣的特点,它有蓝色血液。
美洲鲎也有一对钳子,称为肢,是专门
捕食植物病原线虫、
寻氏肌蛤软体动物门用的。口部位于头胸部之下,两边各有一条用作抓紧猎物的肢。
鲎有五对鳃,位于其五对附肢后面。可帮助鲎于水底呼吸,只要保持湿润,也可让它在地面呼吸一会。 它的外壳分为三部分。 最前的部分称为
甲壳亚门,形状圆滑,保护其大部分的身体,包裹其眼、附肢、螫肢、吻部、脑部和心脏。其腹部位于中间,容纳其鳃和生殖器。其尾节是坚硬的尾刺,当鲎被反转,可以靠其尾刺来翻身。
栖息环境
栖息地一般喜欢选择在泥泞的河流,河口沼泽和
红树林,喜欢居位於盐度较低的河口。成年鲎多见于深水,而幼鲎多见于
潮间带浅水区。潮间带沙滩和泥滩是它们的繁殖地。美洲鲎栖息在泥泞和沙质
海湾和河口的底部。在
墨西哥湾,深度可达30米,一般为5-6米。需要倾斜的沙滩来产卵。
生活习性
食物
鲎类主要为
肉食性动物,取食
环节动物门和
软体动物门等和其他水底无脊椎动物为食,包括虾和
墨鱼目,有时也取食海底
藻类。取食时用螯肢将食物送到口部,用颚肢的基节磨擦、咀嚼后再送入口内。口后为食道,食道前行膨大成磨胃(gizzard),其中有角质齿可研磨食物,经瓣膜后进入中肠。其前端膨大处为胃,有1-2对发达的肝盲囊(hepaticcecum),其分支到达头胸部及腹部,并有肝管开口到胃的两侧。
消化
肝盲囊是食物
化学消化及吸收的场所。中肠后为直肠,以肛门开口在腹部末端、尾剑之前的腹面。循环系统为开放式。消化道背面有一管状心脏,位于围心窦中,具8对心孔,血管发达,向前有3个前动脉,两侧有4对侧动脉。动脉分支进入组织后,在腹面形成两个大的腹血窦。血液由腹血窦流入书鳃,经气体交换后再经围心窦、心孔流回心脏。血液中含有血青素及一种变形
细胞,这种变形细胞具有很强的凝血功能。排泄器官为四对基节腺,位于磨胃的两侧,由
腺体收集的代谢废物送入一共同的囊中,再经排泄管、
膀胱、排泄孔开口在最后一对步足的基部,基节腺也兼有水分调节作用。
脱壳
鲎如同其它的
节肢动物门,是以脱壳而后成长的。由一次的脱壳而长大约之前体型的1.3-1.4倍,但死亡率也高,是一种博命的成长。鲎的卵于孵化前在卵膜内就脱皮四次,因此仔细观察回转卵,卵中就有如仙女的羽衣状薄纱的壳,在回转卵此时的胚体已经成了像鲎的体形。在刚孵化出的第一龄幼生由其形态看,与成体的鲎很相似,只是还没有那特征的尾剑。第二龄幼生其体长约为10毫米,而在第一龄幼生时没有的尾剑,在此时期也明显的长出来。
鲎的脱壳是由头胸部的周缘裂开,而新的旧体才由其间隙跑出来。刚脱皮的
甲壳亚门非常柔软,这甲壳要恢复到原来的硬度,也需要相当的日子,几乎令人怀疑它是否会恢复到原来的坚硬度。鲎由于生长速度慢,所以是一种不大能长大的动物,不能确定几年才能生长成成体。大概认为雄的脱15次皮,而在第13年成成体;雌的脱16次皮,于第14年成成体。鲎有20-25年的寿命。
分布范围
美洲鲎分布于北美地区,
美国的
缅因州、
佛罗里达州南部和东海岸;
墨西哥湾、
尤卡坦半岛。在特拉华湾数量最多。
生长繁殖
鲎为雌雄异体,每一年的晚春,
雄性会先到达岸边,
雌性随後到达。生殖腺位于肠的两侧,直延伸到腹部,经一对短的生殖导管以生殖孔开口在生殖板下。每年夏季为繁殖季节,鲎从深海游到近海
潮间带的沙滩上,雌雄聚集在潮间带,由雌鲎扒沙作窝。雄性以脚须抱住雌性,雌性以附肢挖坑产卵时,雄性排精在卵上,行体外受精。产卵后雌雄分开。便会在沙中制造深15-20厘米的巢穴。雌性的美洲鲎会于水涨时到沙泥滩产卵,每只雌性每次约产下二千枚卵。但由于美洲鲎在野外的存活率偏低,在一万只幼鲎中,大约只有1到2只可存活10到15年。
保护现状
种群现状
美洲鲎的数量急剧下降。过去它们被
丽文蛤挖掘者大量杀死,因为该物种
捕食蛤蜊。它们也被用于动物食品。在20世纪20年代和30年代,每年有400万到500万只美洲鲎被捕获。因为美洲鲎可用作鳗鱼和
海螺饵料,仅在1996年,至少有200万只美洲鲎被杀死。美洲鲎还广泛用于
生物医学工业,用于制造外科缝合线,为烧伤患者制作敷料,以及进行眼科研究。此外,该物种的铜基蓝色血液在与细菌释放的毒素接触时会凝结。这种称为鲎变形
细胞裂解物(LAL)的凝血特性由制药公司使用,这些公司需要测试用于人类的药物和其他液体的安全性。为了制造LAL,这些公司从繁殖
海滩收获活美洲鲎,并在将它们释放回海中之前除去三分之一的血液。研究表明,以这种方式流血的美洲鲎中有10%至15%因此死亡,每年造成20000至37500只美洲鲎的损失。 LAL的世界市场是每年5000万美元的产业,这个物种在其生产中是必不可少的。
这一古老物种面临的其他威胁包括
栖息地丧失和海岸线开发以及污染。美洲鲎特别脆弱,因为它成熟非常缓慢,大量聚集使它们“容易捡拾”,并且由于丰富度的变化不易察觉。此外,一旦数量减少,可能需要长达十年才能恢复,这大致相当于个体达到成熟所需的时间长度。
保护级别
列入《世界自然保护联盟》(IUCN) 2012年濒危物种红色名录ver 3.1——易危(VU)。
主要价值
研究价值
鲎具有珍贵的医学用途。有研究发现鲎可能可以治疗癌症。鲎的免疫系统非常简单原始,但却十分有效。一些研究发现,只要有外来细菌入侵,鲎的蓝血便会立即凝固成胶状,包裹异物。鲎血提取物被造成快速含菌量试剂,用于医药用途,只要一有细菌,提取物便会凝结。
鲎的血液呈灰蓝色,因为其
血色素与其他动物不同。例如人类的血液,具有含铁的血红蛋白。但是鲎却相当原始,与很多
节肢动物门一样,其血液含有蓝血蛋白,而蓝血蛋白含有铜,因而呈蓝色。其血中只有一种
细胞,当遇上入侵的细菌或病毒时,这种细胞便会分解,使血液迅速凝固,此时鲎便会死亡。科学家以此研制“鲎试剂”,用以测试无菌程度。鲎在过去的一段长时间中都几乎没有变异过。当代鲎与3至4亿年前的鲎相比,差别不多,因此鲎被称为
活化石。这也是鲎与现今的许多生物都大为不同的原因。